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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a high-accuracy output which is proportional to a distance up to an object, to be measured, in a distance-measuring sensor using a position- sensitive detector(PSD). SOLUTION: When the movement direction of a light spot in a position- sensitive detector (one-dimensional PSD) due to a change in the distance of an object 24 to be measured is set as the X-axis, the position-sensitive detector 18 is arranged in such a way that the signal terminal of the position-sensitive detector 18 can be derived from a side which is situated in the Y-axis direction. When both sides in the Y-axis direction of the position-sensitive detector 18 are covered with a light-shielding mask, light-shielding regions 20a, 20b are formed, and a light-receiving face is exposed between the light-shielding regions 20a, 20b. When the distance L of the object 24 to be measured is changed, the light spot is moved to the X-axis direction on the light-receiving face, and the position of the center of gravity of the light spot received by the light- receiving face (exposed region) is moved to the Y-axis direction by an amount which is proportional to the distance L.

Description

Translated from Japanese

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】 [0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、光位置検出器（ＰＳＤ）を用いて測定対象物までの距離を計測する測距センサ及び測距ユニットに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to distance measuring sensor and ranging unit measures a distance to the measurement object using an optical position detector (PSD).特に、光位置検出器の受光面上に所定形状の遮光領域を設けることにより受光領域を限定し、出力のリニアリティを高めるようにした測距センサ及び測距ユニットに関する。 In particular, on the light receiving surface of the light position detector to limit the light-receiving region by providing a light shielding region of a predetermined shape, to the distance measuring sensor and a distance measuring unit and to enhance the linearity of the output.また、当該測距センサ又は測距ユニットを用いた紙葉類搬送装置、 Further, the sheet conveying device using the distance measuring sensor or distance measuring unit,自動検査装置及び印刷装置に関する。 It relates to an automatic inspection apparatus and a printing apparatus.

【０００２】 [0002]

【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION

（第１の従来例）光位置検出器（ＰＳＤ）を用いた従来の測距センサ１においては、図１に示すように、発光ダイオード等の発光素子２から出射した光ビームｒを投光レンズ３で絞って測定対象物４に投射し、測定対象物４ In the (first prior art) light position detector (PSD) conventional distance measuring sensor 1 using, as shown in FIG. 1, projecting lens the light beam r emitted from the light emitting element 2 such as a light emitting diode squeezed with 3 projected on the measured object 4, the measuring object 4で反射した光ビームｒを受光レンズ５で集光させて１次元の光位置検出器６の受光面上に光スポットを結像させ、三角測距の原理に基づいて位置検出器上の結像位置から測定対象物４の距離を求めている。 In the light beam r reflected by condensed by the light receiving lens 5 to image the light spot on the light receiving surface of the one-dimensional light position detector 6, the imaging of the position detector based on the principle of triangulation seeking distance of the measurement object 4 from the position.

【０００３】 [0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、光位置検出器６を用いて三角測距の原理に基づいて距離計測を行なう測距センサ１によれば、測定対象物４までの距離Ｌと光位置検出器６上の結像位置（座標）Ｘとの間にはＬ＝Ｋ／Ｘ（但し、Ｋは測距センサ１の光学的配置から決まる定数である）の関係があり、測距センサ１からは光位置検出器６上の結像位置Ｘに比例した信号（すなわち、位置検出器から出力された２つの電流値の比や差などを信号処理回路で求めたもの）が出力されているから、測距センサ１から出力されている測距信号は測定対象物４の距離Ｌに反比例しており、距離Ｌが大きくなると測距センサ１による距離計測の分解能が悪くなる。 [SUMMARY OF THE INVENTION However, according to the distance measuring sensor 1 to perform distance measurement based on the principle of triangulation by using an optical position detector 6, the distance L and the light position to the measurement object 4 detector imaging position on the 6 (coordinates) between the X L = K / X (where, K is a is a constant determined by the optical arrangement of the distance measuring sensor 1) is related to, the distance measuring sensor 1 signal proportional to the image forming position X on the light position detector 6 (i.e., those determined and the ratio or difference between the two current values ​​output from the position detector by a signal processing circuit) is output from the from ranging signal being output from the distance measuring sensor 1 is inversely proportional to the distance L of the measurement object 4, the distance resolution of L becomes large as the distance measurement by the distance measuring sensor 1 is deteriorated.このため、測定対象物４の距離Ｌに比例したリニア出力を得るためには、信号処理回路にリニアリティ補正回路を接続する必要があり、測距センサ１の小型化、低コスト化が困難であるという問題があった。 Therefore, in order to obtain a linear output proportional to the distance L of the measurement object 4, it is necessary to connect the linearity correction circuit to the signal processing circuit, miniaturization of the distance measuring sensor 1, a cost reduction difficult there is a problem in that.

【０００４】本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、光位置検出器を用いた測距センサにおいて、補正回路を要することなく測定対象物の距離と線形関係にあるリニア出力を得られるようにすることにある。 [0004] The present invention has been made in view of the shortcomings of prior art on ordination, it is an object of the distance measuring sensor using an optical position detector, the measurement object without requiring a correction circuit It is to be obtained a linear output in a distance linearly related.

【０００５】 [0005]

【発明の開示】請求項１に記載の測距センサは、投光部から出射された投射光を測定対象物に投射し、測定対象物により反射された反射光を受光部で受光することにより、測定対象物の距離を計測する測距センサにおいて、 Distance measuring sensor according to claim 1 DISCLOSURE OF THE INVENTION By the projection light emitted from the light projecting unit is projected on the measured object, it receives the reflected light reflected by the measuring object by the light receiving portion in the distance measuring sensor for measuring the distance of the measurement object,前記受光部を構成する光位置検出器を、その電気信号取出し方向が測定対象物の距離変化に対応して受光面上で反射光が移動する方向に対して非平行となるように配置し、反射光によって光位置検出器の受光面上に形成される光スポットの移動に伴って電気信号の取出し方向に光重心移動を与えるように、前記受光面上に遮光領域を形成したことを特徴としている。 Said light position detector constituting the light receiving unit, arranged so that electric signal take-out direction is reflected light on the light receiving surface corresponds to the distance change of the measurement object is not parallel to the direction of movement, to provide light weight shift in the take-out direction of the electric signal in accordance with the movement of the light spot formed on the light receiving surface of the light position detector by the reflected light, as characterized by forming a light-shielding region on the light receiving surface there.

【０００６】請求項１に記載の発明にあっては、光位置検出器の電気信号取出し方向が測定対象物の距離変化に対応して受光面上で反射光が移動する方向に対して非平行となるようにし、反射光によって光位置検出器の受光面上に形成される光スポットの移動に伴って電気信号の取出し方向に光重心移動を与えるように、前記受光面上に遮光領域を形成しているので、この遮光領域のパターンを適切に設計することにより、リニアリティ補正回路を用いることなく、測定対象物の距離と線形関係にあるリニア出力を得ることができる。 [0006] In the invention described in claim 1, non-parallel to the direction in which the electric signal take-out direction of the optical position detector moves the reflected light on the light receiving surface corresponds to the distance change of the measurement object as the, to provide light weight shift in the take-out direction of the electric signal in accordance with the movement of the light spot formed on the light receiving surface of the light position detector by the reflected light, forming a light-shielding region on the light receiving surface since it has to, by designing the pattern of the light shielding regions appropriately, without using the linearity correction circuit, it is possible to obtain distance and a linear output of a linear relationship of the measurement object.

【０００７】従って、リニアリティ補正回路が必要なく、信号処理部の構成を簡略にすることができ、測距センサを小型化し、低コスト化することができる。 Accordingly, it is not necessary to linearity correction circuit, it is possible to simplify the configuration of the signal processing unit, a distance measuring sensor is downsized, it is possible to lower cost.

【０００８】また、光位置検出器の受光面を遮光領域で覆う構成とすることにより、光位置検出器の受光面の形状を単純にすることができ、製造効率を向上させ、製造コストを安価にできる。 Further, with the structure for covering the light receiving surface of the position detector with a light-shielding region can be simply the shape of the light-receiving surface of the light position detector, to improve manufacturing efficiency, manufacturing cost It can be in.

【０００９】請求項２に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、前記遮光領域は、光位置検出器を構成する受光チップの製作工程において形成されたマスクであることを特徴としている。 [0009] Embodiments of the second aspect, characterized in that the distance measuring sensor according to claim 1, wherein the light-shielding region is a mask formed in the fabrication process of the light receiving chip constituting the light position detector It is set to.

【００１０】この実施態様においては、受光チップの製作工程においてマスクによって遮光領域を形成しているので、遮光領域を受光チップの製作工程において製作することができ、遮光領域を簡略かつ精密に製作することができる。 [0010] In this embodiment, since the forming a light-shielding region by the mask in the fabrication process of the light receiving chip, the light-blocking region can be made in the fabrication process of the light receiving chip, simple and precise manufacture a light shielding region be able to.また、遮光領域の製作が合理化されるので、 Further, since the fabrication of the light shielding region is streamlined,コストも安価にできる。 Cost can also be cheaper.

【００１１】請求項３に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、測定対象物により反射された反射光を、ピンホールもしくはスリットを通過させた後、遮光領域を有する光位置検出器の受光面に入射させるようにしたことを特徴としている。 [0011] Embodiments of the third aspect, in the distance measuring sensor according to claim 1, the light reflected by the measurement object, after passing through a pinhole or slit, the light position having a light-shielding region It is characterized in that so as to be incident on the light receiving surface of the detector.

【００１２】この実施態様にあっては、光位置検出器の前方にピンホールもしくはスリットを設けているので、 [0012] According to this embodiment, since the front of the optical position detector is provided with a pin hole or slit,レンズによる収差がなく、光位置検出器からの出力のリニアリティを高精度化することができ、測距センサによる計測精度を高めることができる。 No aberrations due to the lens, the linearity of the output from the light position detector can be highly accurate, it is possible to improve the measurement accuracy of the distance measuring sensor.

【００１３】請求項４に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、前記投光部は、発光素子とスリットによって構成されていることを特徴としている。 [0013] Embodiments of the fourth aspect, in the distance measuring sensor according to claim 1, wherein the light projecting unit is characterized by being composed by the light emitting element and the slit.

【００１４】この実施態様でも、投光部にスリットを設けているので、受光面上にはスリット状の光スポットを形成でき、光位置検出器からの出力のリニアリティを高精度化することができ、測距センサによる計測精度を高めることができる。 [0014] Also in this embodiment, since the slit provided in the light projecting unit, is on the light receiving surface can be formed a slit-like light spot, it can be highly accurate linearity of the output from the optical position detector , it is possible to improve the measurement accuracy of the distance measuring sensor.

【００１５】請求項５に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、前記投光部は、発光素子と投光レンズとスリットによって構成されていることを特徴としている。 [0015] Embodiments according to claim 5, in the distance measuring sensor according to claim 1, wherein the light projecting unit is characterized by being composed by the light emitting element and the light projecting lens and the slit.

【００１６】この実施態様では、投光レンズによって集光させた光ビームをスリットで細長い光ビームに整形することができるので、光の利用効率を向上させることができ、測距センサの感度を向上させることができる。 [0016] In this embodiment, since the light beam is condensed by the projection lens can be shaped in elongate light beam by the slit, it is possible to improve the utilization efficiency of light, improve the sensitivity of the distance measuring sensor it can be.

【００１７】請求項６に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、前記投光部はシリンドリカルレンズを備え、当該シリンドリカルレンズは、その軸線方向を、測定対象物の距離変化に伴って光位置検出器の受光面上で光スポットが移動する方向にほぼ直交する方向に向けて配置されていることを特徴としている。 The embodiment of claim 6 is the distance measuring sensor according to claim 1, wherein said light projecting unit comprises a cylindrical lens, the cylindrical lens, the axis line direction and distance variation of the measurement object with it is characterized by being arranged in a direction substantially perpendicular to the direction in which the light spot moves on the light receiving surface of the light position detector.

【００１８】この実施態様は、投光部にシリンドリカルレンズを備えているから、投光素子から出射された光ビームはシリンドリカルレンズによって一方向に細く集光され、光ビームは細長い断面形状に変換される。 [0018] This embodiment, since a cylindrical lens in the light projecting unit, the light beam emitted from the light emitting element is thin condensed in one direction by the cylindrical lens, the light beam is converted into an elongated cross-sectional shape that.従って、投光部から出射される光をスリット状の領域に集めることができ、スリットを用いるよりも、あるいはスリット単独の場合よりも、受光部における光強度を高め、 Therefore, it is possible to collect the light emitted from the light projecting unit to the slit-like area, than with the slit, or than in the case of the slit itself, increase the light intensity in the light receiving unit,測距センサの感度を高めることができる。 It is possible to increase the sensitivity of the distance measuring sensor.

【００１９】請求項７に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、少なくとも前記投光部の発光素子と前記受光部の光位置検出器とを一体にパッケージングした測距センサであって、１つの発光素子に対して、複数の光位置検出器が設けられていることを特徴としている。 The embodiment according to claim 7, in the distance measuring sensor according to claim 1, distance measuring sensors packaged together with at least said light projecting unit light-emitting element and the light receiving portion of the light position detector a is, with respect to one light emitting element, and wherein a plurality of optical position detector is provided.

【００２０】請求項８に記載の実施態様は、請求項１記載の測距センサにおいて、少なくとも前記投光部の発光素子と前記受光部の光位置検出器とを一体にパッケージングした測距センサであって、複数の発光素子と複数の光位置検出器とが設けられていることを特徴としている。 The embodiment of claim 8 is the distance measuring sensor according to claim 1, distance measuring sensors packaged together with at least said light projecting unit light-emitting element and the light receiving portion of the light position detector a is, is characterized in that a plurality of light emitting elements and the plurality of light position detector is provided.

【００２１】請求項７又は８に記載の実施態様によれば、投光部と受光部の一部を一体にまとめることができるので、距離センサをコンパクト化できる。 [0021] According to an embodiment according to claim 7 or 8, since the portion of the Receiver Emitter can be combined together, it can be made compact distance sensor.しかも、１ In addition, 1つの発光素子に対して複数の光位置検出器を設けたものでは、検出距離の長距離化（ワイドレンジ化）を図ることができる。 One of which was provided with a plurality of light position detector to the light emitting element, it is possible to long-distance detection distance (Wide-Range).また、発光素子や光位置検出器を複数ずつ設けた測距センサでは、１次元状や２次元状の測距が可能になる。 Further, the distance measuring sensor having a light emitting element and a light position detector by a plurality, allowing ranging one-dimensionally or two-dimensionally.

【００２２】請求項９に記載の測距ユニットは、請求項１〜８に記載の測距センサをアレイ状に配列させたことを特徴としている。 The distance measuring unit according to claim 9 is characterized in that is arranged a distance measurement sensor according to an array claims 1-8.

【００２３】請求項９に記載の測距ユニットにあっては、１次元状や２次元状の測距が可能になり、測距領域を広くすることができる。 [0023] In the distance measuring unit according to claim 9, capable of ranging from 1-dimensionally or two-dimensionally becomes possible to widen the distance measurement area.また、予め測距センサをアレイ状に配列しているので、測距ユニットをコンパクトにまとめることができる。 Also, since the sequence advance distance measuring sensor in an array can be summarized ranging unit compact.

【００２４】請求項１０に記載の紙葉類搬送装置は、請求項１〜８に記載の測距センサ又は請求項９に記載の測距ユニットを備え、前記測距センサ又は測距ユニットによって紙やシート等の紙葉類の厚さ又は枚数を検出することを特徴としている。 [0024] The sheet conveying apparatus according to claim 10, comprising a ranging unit according to the distance measuring sensor or claim 9 according to claim 8, the paper by the distance measuring sensor or distance measuring unit It is characterized by detecting the thickness or number of paper sheets or sheet.

【００２５】本発明にかかる測距センサや測距ユニットを用いることにより、長距離においても測定対象物の距離を高精度で検出できるので、紙葉類搬送装置に本発明の測距センサや測距ユニットを用いると、離れた位置からでも紙葉類の厚さや枚数を検出できる。 [0025] By using such distance measuring sensor and the distance measuring unit of the present invention, can be detected at a distance the high accuracy of the measurement object even in a long distance, measuring distance measuring sensor or the present invention to a paper sheet conveying device with distance unit can detect the thickness and number of sheets even from a distance.また、リニア出力を得られるので、紙葉類搬送装置の信号処理回路も簡単になる。 Moreover, since the resulting linear output, also simplified signal processing circuit of the paper sheet conveying device.

【００２６】請求項１１に記載の自動検査装置は、請求項１〜８に記載の測距センサ又は請求項９に記載の測距ユニットを備え、前記測距センサによって検査対象物を検出することにより、当該検査対象物の欠陥や寸法等の検査項目を検出することを特徴としている。 The automatic inspection apparatus according to claim 11, comprising a ranging unit according to the distance measuring sensor or claim 9 according to claim 8, detecting an inspection target object by the distance measuring sensor the is characterized in detecting the inspection items such as defects and dimensions of the test object.

【００２７】自動検査装置に本発明の測距センサや測距ユニットを用いると、リニア出力を得られるので、自動検査装置の信号処理回路も簡単になる。 [0027] The use of distance measuring sensors and ranging unit of the present invention to an automatic inspection apparatus, the obtained linear output, the signal processing circuit of the automatic inspection device is also simplified.

【００２８】請求項１２に記載の印刷装置は、請求項１ The printing apparatus according to claim 12, claim 1〜８に記載の測距センサ又は請求項９に記載の測距ユニットを備え、測距センサによって紙やシート等の紙葉類の残量を検出することを特徴としている。 8 in comprising a ranging unit according to the distance measuring sensor or claim 9 wherein, is characterized by detecting the remaining amount of sheets of paper or sheets by the distance measuring sensor.

【００２９】印刷装置に本発明の測距センサや測距ユニットを用いると、リニア出力を得ることができるので、 [0029] The use of distance measuring sensors and ranging unit of the present invention to the printing apparatus, it is possible to obtain a linear output,印刷装置の信号処理回路を簡単にできる。 It can be simplified signal processing circuit of the printing apparatus.

【００３０】 [0030]

【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

（第１の実施形態）図２は本発明の一実施形態による測距センサ１１の光学系の配置（センサ部１２）を示す図である。 (First Embodiment) FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the optical system of the distance measuring sensor 11 according to an embodiment of the present invention (the sensor unit 12).測距センサ１１のセンサ部１２は投光部１４と受光部１５とからなる。 The sensor unit 12 of the distance measuring sensor 11 is composed of a light projecting portion 14 receiving portion 15.投光部１４は、発光ダイオードや半導体レーザー素子のような発光素子１６と、発光素子１６から出射された光ビームｒをほぼコリメート光に変換して測定対象物２４に向けて照射する投光レンズ１ Light projecting portion 14, light emitting diode and the light emitting element 16 such as a semiconductor laser element, the light projecting lens for irradiating the measurement object 24 with a light beam r emitted from the light emitting element 16 is converted substantially collimated light 1７とからなる。 Consisting of 7.受光部１５は、１次元の光位置検出器（ＰＳＤ）１８と、測定対象物２４で反射された光ビームｒを透過させて光位置検出器１８へ導くための受光レンズ１９とからなっている。 Light receiving section 15 is composed of one-dimensional light position detector and (PSD) 18, is reflected by the object 24 the light beam r a by transmitting Metropolitan receiving lens 19 for guiding the light position detector 18 .ここで投光レンズ１７と受光レンズ１９とは基線長Ｂだけ離して同一面内に配置され、光位置検出器１８は受光レンズ１９からｆの距離に配置されている。 Here, the light projecting lens 17 and the light receiving lens 19 are arranged on the same plane apart by a base length B, the light position detector 18 is arranged at a distance of f from the light receiving lens 19.

【００３１】光位置検出器１８は、図３に示すように、 The light position detector 18, as shown in FIG. 3,長方形状に形成された受光面２１の一部を所定パターンの遮光領域２０ａ，２０ｂによって覆われている。 Shielding region 20a having a predetermined pattern a portion of the light-receiving surface 21 formed in a rectangular shape, is covered by 20b.この実施形態では、遮光領域２０ａ，２０ｂは、光位置検出器１８の受光チップを半導体製造工程により製作する工程において、フォトレジスト等のマスキング材料によって受光面２１に形成された遮光マスクで製作されている。 In this embodiment, the light shielding regions 20a, 20b, in the step of fabricating a light-receiving chip of the light position detector 18 by a semiconductor manufacturing process, is produced with a light-shielding mask formed on the light receiving surface 21 by a masking material such as photoresist there.従って、受光チップの製造工程において同時に遮光領域２０ａ，２０ｂを形成することができ、製造効率を高くでき、製造コストを低減できる。 Therefore, at the same time shielding region 20a in the manufacturing process of the light receiving chip, can form 20b, can increase the production efficiency, the manufacturing cost can be reduced.ここで、測定対象物２４の距離Ｌが変化するとき、受光面２１上の光スポット２５が移動する方向にＸ軸方向を定め、受光面２１ Here, when the distance L of the measurement object 24 is changed, it determines the X-axis direction in the direction in which light spot 25 on the light receiving surface 21 is moved, the light receiving surface 21を含む平面においてＸ軸と直交する方向をＹ軸方向とする。 The direction orthogonal to the X axis in the plane including the a Y-axis direction.光位置検出器１８のＹ軸方向に位置する辺からは、 From side located in the Y-axis direction of the light position detector 18,信号端子２３ａ，２３ｂが引き出されている。 The signal terminals 23a, 23b has been pulled out.

【００３２】しかして、発光素子１６から出射された光ビームｒは投光レンズ１７でほぼコリメート光に変換され、投光レンズ１７の光軸に沿って測定対象物２４に投射される。 [0032] Thus, the light beam r emitted from the light emitting element 16 is converted into substantially collimated light by the projection lens 17 is projected to the measurement object 24 along the optical axis of the projection lens 17.測定対象物２４で反射された光ビームｒは、 The light beam r reflected by the object 24,受光レンズ１９を通過して光位置検出器１８上に結像され、受光面２１には光スポット２５が生成される。 Is imaged through a light receiving lens 19 on the light position detector 18, the light spot 25 is generated on the light receiving surface 21.

【００３４】しかして、同期信号発生回路２６から発光素子駆動回路２７に同期トリガ信号が出力されると、発光素子駆動回路２７は同期トリガ信号に同期して発光素子１６を発光させる。 [0034] Thus, when the synchronization trigger signal to the light emitting element driving circuit 27 from the synchronizing signal generating circuit 26 is output, the light emitting element driving circuit 27 causes the light emitting element 16 in synchronization with the synchronization trigger signal.発光素子１６から出射された光ビームｒは投光レンズ１７を通過して測定対象物２４に投射される。 The light beam r emitted from the light emitting element 16 is projected to the measurement object 24 through the projection lens 17.測定対象物２４で反射された光ビームｒは受光レンズ１９を通して光位置検出器１８の上に結像する。 The light beam r reflected by the object 24 is imaged on the light position detector 18 through the light receiving lens 19.光位置検出器１８の信号端子２３ａ，２３ｂからは受光面２１で受光している光スポット（遮光領域で遮られていない部分）の光重心位置Ｇと信号端子２３ａ，２ Light gravity center position G and the signal terminal 23a of the signal terminal 23a of the light position detector 18, the light spot is received by the light-receiving surface 21 from 23b (portion not blocked by the light blocking regions), 2３ｂが設けられている辺までの距離ＹG，Ｙh−ＹG（但し、ＹGは光スポットのＹ軸方向の座標、Ｙhは受光面２ The distance YG to side 3b is provided, Yh-YG (where, YG is the optical spot Y axis direction of the coordinates, Yh is a light receiving surface 2１のＹ軸方向における寸法）に比例した受光電流Ｉ１， Photocurrent I1 proportional to the size) of the first Y-axis direction,Ｉ２が出力される。 I2 is output.光位置検出器１８の信号端子２３ Signal of the light position detector 18 terminal 23ａ，２３ｂに流れる受光電流Ｉ１，Ｉ２はＩ／Ｖ変換回路２８ａ，２８ｂで受光電流Ｉ１，Ｉ２に比例した電圧に変換され、増幅回路２９ａ，２９ｂで増幅されて除算処理回路３０へ電圧信号Ｖ１，Ｖ２が出力される。 a, light receiving currents I1, I2 flowing in 23b is converted to a voltage which is proportional to the light receiving currents I1, I2 in the I / V conversion circuits 28a, 28b, the amplifier circuit 29a, a voltage signal is amplified by the division processing circuit 30 at 29 b V1 , V2 is output.除算処理回路３０は、同期信号発生回路２６の同期トリガ信号と同期して、電圧信号Ｖ１，Ｖ２の商Ｖ１／Ｖ２を演算し、測距信号Ｓとして出力する。 Division processing circuit 30, in synchronization with the synchronization trigger signal of the synchronizing signal generating circuit 26 calculates the quotient V1 / V2 of the voltage signals V1, V2, and outputs as a distance measurement signal S.

【００３５】つぎに、本発明による測距センサ１１の原理を説明する。 Next, to explain the principles of the distance measuring sensor 11 according to the present invention.図５は２箇所の遮光領域２０ａ，２０ｂ Figure 5 is two places shielding region 20a, 20bによって覆われた受光面２１を有する光位置検出器１８ Light position detector 18 having a light receiving surface 21 which is covered byを示す図である。 Is a diagram illustrating a.ここで、無限遠点にある測定対象物２ Here, the measurement object at infinity point 2４で反射した光ビームｒにより光位置検出器１８上に生じる光スポット２５の光重心位置ＧをＸ軸方向の原点とする。 The optical center of gravity position G of the light spot 25 generated on the light position detector 18 by the light beam r reflected by 4 as the origin of the X-axis direction.また、一方の遮光領域２０ａと受光面２１の露出領域との境界線が、ｙ１＝ｙ１(X)で表わされ、他方の遮光領域２０ｂと受光面２１との境界線が、ｙ２＝ｙ２ The boundary line between one of the light shielding region 20a and the exposed area of ​​the light receiving surface 21 is represented by y1 = y1 (X), the boundary line between the other of the light shielding region 20b and the light receiving surface 21, y2 = y2(X)で表わされるとすると、これらの境界線ｙ１，ｙ２ When represented by (X), these boundary lines y1, y2は、 ｙ２(X)＋ｙ１(X)＝２（Ｙh・Ｘ）／（Ｘ＋Ａ・Ｂ・ｆ） … となるように設計されている。 It is designed y2 (X) + y1 (X) = 2 (Yh · X) / (X + A · B · f) ... so that.ここに、Ａは適当な定数、Ｙhは受光面２１の高さ、Ｂはセンサ部１２の基線長、ｆは受光レンズ１９と光位置検出器１８の距離である。 Here, A is a suitable constant, Yh height of the light receiving surface 21, B is the baseline length of the sensor section 12, f is the distance of the light receiving lens 19 and the optical position detector 18.従って、境界線ｙ１とｙ２の決め方には、かなりの自由度がある。 Therefore, the method of determining the boundary line y1 and y2, a considerable degree of freedom.

【００３６】いま、Ｘ軸方向では光位置検出器１８上の位置ＸGに光スポット２５が結像されているとすると、 [0036] Now, when the X-axis direction between the light spot 25 in the position XG on the light position detector 18 is imaged,Ｙ軸方向では、受光面２１上のｙ１からｙ２までの範囲（遮光領域２０ａ，２０ｂで遮光されていない領域）で光スポット２５の光が受光される。 The Y-axis direction, the light of the light spot 25 in the range from y1 on the light receiving surface 21 to y2 (light shielding region 20a, is not shielded by 20b region) is received.従って、光スポット２５のＹ軸方向における光重心位置ＹG(XG)は、上記式より、 ＹG＝（ｙ１(XG)＋ｙ２(XG)）／２ ＝（Ｙh・ＸG）／（ＸG＋Ａ・Ｂ・ｆ） … となる。 Therefore, the light centroid position YG in the Y-axis direction of the light spot 25 (XG) is the above equation, YG = (y1 (XG) + y2 (XG)) / 2 = (Yh · XG) / (XG + A · B · f ) ... to become.

【００３８】従って、光位置検出器を用いた本発明の測距センサ１１によれば、リニアリティ補正回路を用いることなくリニア出力を得ることができる。 [0038] Therefore, according to the distance measurement sensor 11 of the present invention using the optical position detector, it is possible to obtain a linear output without using the linearity correction circuit.

【００４２】（第３の実施形態）図７に示すものは本発明のさらに別な実施形態による測距センサ３５の光学系を示す概略構成図である。 [0042] (Third Embodiment) as shown in FIG. 7 is a schematic diagram showing an optical system of the distance measuring sensor 35 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ３５にあっては、投光部１４においては、投光レンズ１７を発光素子１６と対向させて配置してあり、受光部１５においては、遮光領域２０ａ，２０ｂを形成された光位置検出器１８と対向させてスリット２２を開口された図８のような孔あき板３６を配置している。 In the distance measuring sensor 35, in the light projecting portion 14, Yes and arranged opposite the light emitting element 16 and the light projecting lens 17, the light receiving unit 15, the light blocking area 20a, formed a 20b Light position detector 18 and are opposed to each other are arranged perforated plate 36 as shown in FIG. 8 which are opened to the slit 22.もちろん、孔あき板３ Of course, the perforated plate 3６には、スリット２２でなく、ピンホールを開口していてもよい。 The 6, rather than slits 22, may open a pinhole.

【００４３】しかして、発光素子１６から出射された光ビームｒは投光レンズ１７を通過して測定対象物２４に照射される。 [0043] Thus, the light beam r emitted from the light emitting element 16 is irradiated to the measurement object 24 through the projection lens 17.測定対象物２４で反射された光ビームｒ The light beam r reflected by the object 24は、孔あき板３６を通過することによって矩形状（もしくは、ピンホールの場合には、円形状）の光スポット２ A rectangular shape by passing through the perforated plate 36 (or, in the case of a pinhole, circular) light spot 2５として光位置検出器１８上に結像される。 It is imaged on the light position detector 18 as a 5.

【００４４】この測距センサ３５にあっては、受光レンズを用いていないので、コストを安価にでき、また受光レンズによる収差も避けることができる。 [0044] In the distance measuring sensor 35, is not used a light receiving lens, it can cost inexpensive and can also be avoided aberration by the light receiving lens.特に、スリット２２を有する孔あき板３６を用いることによって光スポット２５の形状を単純にできるので、遮光領域２０ In particular, it is possible to simply the shape of the light spot 25 by using a perforated plate 36 having a slit 22, the light shielding region 20ａ，２０ｂの形状を簡略にでき、計測精度を高くできる。 a, it can shape 20b and simplified, possible to increase the measurement accuracy.

【００４５】（第４の実施形態）図９は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ３７を示す概略構成図である。 [0045] (Fourth Embodiment) FIG. 9 is a schematic diagram showing a distance measuring sensor 37 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ３７にあっては、投光部１４において発光素子１６に対向させてスリット２２を有する孔あき板３６を配置し、受光部１５において光位置検出器１８と対向させて受光レンズ１９を配置している。 The In the distance measuring sensor 37, to face the light emitting element 16 in the light projector 14 disposed perforated plate 36 having a slit 22, light receiving to face the light position detector 18 in the light receiving portion 15 the lens 19 the are arranged.

【００４６】しかして、発光素子１６から出射された光ビームｒはスリット２２を通過することによって細長いスリット状の光ビームｒとして測定対象物２４に照射される。 [0046] Thus, the light beam r emitted from the light emitting element 16 is irradiated to the measurement object 24 as an elongated slit-shaped light beam r by passing through the slit 22.こうして測定対象物２４の表面に照射されたスリット状の光ビームｒの像は受光レンズ１９により光位置検出器１８の表面に結像され、光位置検出器１８の表面にはスリット状の光スポット２５が生成される。 Thus the image of the light beam r slit irradiated on the surface of the measuring object 24 is imaged on the surface of the light position detector 18 by the light receiving lens 19, a slit-shaped light spots on the surface of the light position detector 18 25 is generated.

【００４７】この測距センサ３７にあっても、光位置検出器１８や処理回路部１３は第１又は第２の実施形態と同様に構成されており、第１又は第２の実施形態と同じように高精度のリニア出力を得ることができる。 [0047] Also in this distance measuring sensor 37, optical position detector 18 and the processing circuit section 13 is configured similarly to the first or second embodiment, same as in the first or second embodiment it is possible to obtain a linear output of the high precision as.

【００４８】（第５の実施形態）図１０は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ３８を示す概略構成図である。 [0048] FIG. 10 (Fifth Embodiment) is a schematic view showing a distance measuring sensor 38 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ３８にあっては、投光部１４において、発光素子１６と投光レンズ１７の間にスリット２２を有する孔あき板３６を配置している。 In the distance measuring sensor 38, the light projecting portion 14, are arranged perforated plate 36 having a slit 22 between the light emitting element 16 and the light projecting lens 17.しかして、 Thus,発光素子１６から出射された光ビームｒはスリット２２ The light beam r emitted from the light emitting element 16 is slit 22によって矩形断面の光ビームｒに整形された後、投光レンズ１７で細く絞って測定対象物２４に照射される。 Is shaped into a light beam r of the rectangular cross-section by, it is irradiated to the measurement object 24 with narrowly focused light projecting lens 17.従って、光位置検出器１８上にも細い光スポット２５を形成でき、高精度のリニア出力を得ることができる。 Therefore, also form a narrow light spot 25 on the light position detector 18, it is possible to obtain a linear output with high accuracy.

【００４９】（第６の実施形態）図１１は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ３９を示す概略構成図である。 [0049] Figure 11 (Sixth Embodiment) is a schematic view showing a distance measuring sensor 39 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ３９にあっては、発光素子１ In the distance measuring sensor 39, the light emitting element 1６、投光レンズ１７、スリット２２を有する孔あき板３ 6, the light projecting lens 17, perforated plate 3 having a slit 22６を順次配置して投光部１４が構成されている。 Light projecting portion 14 is configured to 6 are sequentially arranged.しかして、発光素子１６から出射された光ビームｒを投光レンズ１７で細く絞ってスリット２２に透過させ、測定対象物２４に照射する。 Thus, it narrowly focused light beam r emitted from the light emitting element 16 in projection lens 17 is transmitted through the slit 22, it is irradiated to the measurement object 24.従って、光位置検出器１８上にも細い光スポット２５を形成できるので、高精度のリニア出力を得ることができる。 Accordingly, it is possible to form the thin light spot 25 also on the light position detector 18, it is possible to obtain a linear output with high accuracy.さらに、投光レンズ１７で光ビームｒを細く絞ってスリット２２に透過させているので、孔あき板３６に遮られる光量が減少し、光位置検出器１８における受光強度を高くでき、検出感度を向上させることができる。 Further, since the finely focused light beam r light projecting lens 17 and is transmitted through the slit 22, reduces the amount of light blocked by the perforated plate 36, it can increase the received light intensity in the light position detector 18, the detection sensitivity it is possible to improve.

【００５０】（第７の実施形態）図１２は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ４０を示す概略構成図である。 [0050] Figure 12 (seventh embodiment) is a schematic diagram showing a distance measuring sensor 40 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ４０にあっては、投光部１４において発光素子１６に対向させてシリンドリカルレンズ４１を配置し、受光部１５において光位置検出器１８と対向させて受光レンズ１９を配置している。 In the distance measuring sensor 40 to face the light emitting element 16 in the light projector 14 disposed cylindrical lenses 41, are arranged light-receiving lens 19 to be opposed to the optical position detector 18 in the light receiving section 15 .ここで、シリンドリカルレンズ４１の軸線方向は測定対象物２４の距離Ｌが変化するときに光スポット２５が移動する方向と直交する方向（つまり、Ｙ軸方向）に伸びている。 Here, it extends in the direction (i.e., Y-axis direction) the light spot 25 is orthogonal to the direction of movement when the axial direction of the cylindrical lens 41 is the distance L of the measurement object 24 is changed.

【００５１】しかして、発光素子１６から出射された光ビームｒはシリンドリカルレンズ４１によって一方向に集光され、細長い線状の光ビームｒとして測定対象物２ [0051] Thus, the light beam r emitted from the light emitting element 16 is converged in one direction by the cylindrical lens 41, the measurement object as an elongated linear light beam r 2４に照射される。 4 is applied to.こうして測定対象物２４の表面に照射された光ビームｒは受光レンズ１９により光位置検出器１８の表面に結像され、光位置検出器１８の表面には細長く伸びた光スポット２５が生成される。 Thus the light beam r which has been irradiated to the surface of the measuring object 24 is imaged on the surface of the light position detector 18 by the light receiving lens 19, the light spot 25 is produced extending elongated on the surface of the light position detector 18 .

【００５２】この測距センサ４０にあっても、光位置検出器１８や処理回路部１３は第１又は第２の実施形態と同様に構成されており、高精度のリニア出力を得ることができる。 [0052] Also in this distance measuring sensor 40, the light position detector 18 and the processing circuit section 13 is configured similarly to the first or second embodiment, it is possible to obtain a linear output of the high-precision .

【００５３】（第８の実施形態）図１３は本発明の測距センサに用いられる別な実施形態の光位置検出器１８の構造を示している。 [0053] Figure 13 (Embodiment 8) shows a structure of an optical position detector 18 of another embodiment used in the distance measuring sensor of the present invention.この光位置検出器１８にあっては、 In the optical position detector 18,受光面２１上の一方領域だけがマスクで覆われた遮光領域２０となっている。 Only one region on the light receiving surface 21 is in the light shielding region 20 covered with the mask.この場合には、第１又は第２の実施形態における遮光領域２０と受光面２１との境界がｙ In this case, the boundary between the light shielding region 20 and the light-receiving surface 21 in the first or second embodiment is y２＝Ｙhであると考えることができるから、第１の実施形態のような処理回路部１３と共に用いる場合には、当該遮光領域２０と受光面２１との境界ｙ１＝ｙ１(X) It can be considered to be a 2 = Yh, when used in conjunction with the processing circuit 13 as in the first embodiment, the boundary between the light shielding region 20 and the light-receiving surface 21 y1 = y1 (X)は、 ｙ１＝２（Ｙh・Ｘ）／（Ｘ＋Ａ・Ｂ・ｆ）−Ｙh となるように決めればよい。 May be determined such that y1 = 2 (Yh · X) / (X + A · B · f) -Yh.

【００５４】また、第２の実施形態のような処理回路部１３と共に用いる場合には、当該遮光領域２０と受光面２１との境界ｙ１＝ｙ１(X)は、 ｙ１＝２（Ｃ・Ｂ・ｆ＋Ｘ）・Ｙh／（２Ｘ）−Ｙh となるように決めればよい。 [0054] When used with the processing circuit 13 as in the second embodiment, the light-shielding region 20 and the boundary y1 = y1 between the light-receiving surface 21 (X) is, y1 = 2 (C · B · f + X) · Yh / (2X) may be determined in such a way that -Yh.

【００５５】（第９の実施形態）図１４は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ４２の構造を示している。 [0055] FIG. 14 (Ninth Embodiment) shows the structure of a distance measuring sensor 42 according to still another embodiment of the present invention.これまでの実施形態は、遮光領域２０ａ，２０ｂ； Previous embodiments, the light blocking area 20a, 20b;２０は光位置検出器１８の受光面２１に形成された遮光マスクによって形成されていたが、この測距センサ４２ While 20 had been formed by the light shielding mask formed on the light receiving surface 21 of the light position detector 18, the distance measuring sensor 42では、光位置検出器１８から離れた位置、例えば光位置検出器１８と受光レンズ１９の中間に配置されたマスク部材４３によって受光面２１に遮光領域を形成している。 In, and forming a light-shielding region on the light receiving surface 21 a position away from the light position detector 18, for example by an optical position detector 18 and the mask member 43 disposed in the middle of the light receiving lens 19.この実施形態では、マスク部材４３によって受光面２１上に形成される影によって遮光領域が形成されることになる。 In this embodiment, the light shielding region by a shadow formed on the light receiving surface 21 by the mask member 43 is formed.従って、マスク形状はマスク部材４３と受光面２１との距離等を考慮して決める必要がある。 Therefore, the mask shape is necessary to decide in consideration of the distance and the like between the mask member 43 and the light receiving surface 21.

【００５６】図１５（ａ）（ｂ）は、このようなマスク部材４３の一例を示すものであって、開口４４の周囲に光遮断部４５が形成されている。 [0056] Figure 15 (a) (b), there is shown an example of such a mask member 43, the light blocking portion 45 is formed around the opening 44.図１５（ａ）に示すマスク部材４３は、図３の光位置検出器１８のように受光面２１の両側に遮光領域２０ａ，２０ｂを形成するためのものであり、図１５（ｂ）に示すマスク部材４３は、 Mask member 43 shown in FIG. 15 (a) is for forming the light shielding region 20a, 20b on both sides of the light-receiving surface 21 as the light position detector 18 in FIG. 3, shown in FIG. 15 (b) mask member 43,図１３の光位置検出器１８のように受光面２１の片側に遮光領域２０を形成するためのものである。 It is for forming a light-shielding region 20 on one side of the light-receiving surface 21 as the light position detector 18 in FIG. 13.

【００５７】（第１０の実施形態）図１６は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ５０の構成を示すブロック図である。 [0057] The (Tenth Embodiment) FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring sensor 50 according to still another embodiment of the present invention.この処理回路部１３は、同期信号発生回路２６、発光素子駆動回路２７、Ｉ／Ｖ変換回路２８ The processing circuit 13, the synchronizing signal generating circuit 26, the light emitting element driving circuit 27, I / V conversion circuit 28ａ，２８ｂ及び増幅回路２９ａ，２９ｂを１つのＩＣチップ上に構成したものである。 a, 28b and the amplifier circuit 29a, is obtained by constituting the 29b on one IC chip.この処理回路部１３では除算処理回路３０が除かれており、増幅回路２９ａ，２ The In the processing circuit 13 the division processing circuit 30 has been eliminated, the amplifier circuit 29a, 2９ｂからの出力や同期信号発生回路２６からの同期トリガ信号を別途ＩＣチップに構成された除算処理回路や減算回路などに接続することにより、任意の形式の測距信号を得ることができる。 By connecting such a division processing circuit and a subtraction circuit for the synchronization trigger signal is configured separately IC chip from the output and the synchronizing signal generating circuit 26 from 9b, it is possible to obtain a distance measuring signal of any format.

【００５８】（第１１の実施形態）図１７は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ５１の構成を示すブロック図である。 [0058] Figure 17 (eleventh embodiment) is a block diagram showing the configuration of a distance measuring sensor 51 according to still another embodiment of the present invention.この処理回路部１３は、同期信号発生回路２６、発光素子駆動回路２７、Ｉ／Ｖ変換回路２８ The processing circuit 13, the synchronizing signal generating circuit 26, the light emitting element driving circuit 27, I / V conversion circuit 28ａ，２８ｂ、増幅回路２９ａ，２９ｂ及びＡＰＣ回路（オートパワーコントローラ）５２を１つのＩＣチップ上に構成したものである。 a, 28b, the amplifier circuit 29a, is obtained by constituting the 29b and the APC circuit (automatic power controller) 52 on one IC chip.この処理回路部１３では、Ａ In the processing circuit 13, AＰＣ回路５２で受光信号の信号強度を監視しており、常に一定強度の信号が得られるよう発光素子駆動回路２７ It monitors the signal strength of the received signal at the PC circuit 52, always as a signal of constant intensity can be obtained the light-emitting element driving circuit 27により発光素子１６のパワーをコントロールしている。 Control a power of the light emitting element 16 by.

【００５９】従って、この実施形態によれば、ＡＰＣ回路５２により測距動作を安定させたい場合にも測距センサの全体が大きくなるのを回避し、全体をコンパクトにまとめることができる。 [0059] Therefore, according to this embodiment, also avoid the whole of the distance measuring sensor is increased when it is desired to stabilize the distance measuring operation by the APC circuit 52, it is possible to combine the whole compact.

【００６０】（第１２の実施形態）図１８に示すものは本発明のさらに別な実施形態による測距センサの一部を搭載したパッケージ素子５３である。 [0060] (Twelfth Embodiment) as shown in FIG. 18 is a package element 53 equipped with a part of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.この実施形態においては、処理回路部１３を構成するＩＣチップ５４と光位置検出器１８を、リード端子５５を有する実装基板５ In this embodiment, the IC chip 54 and the light position detector 18 constituting the processing circuit unit 13, a mounting substrate 5 having a lead terminal 55６上にハイブリッド実装し、その表面を透明なモールド用樹脂（図示せず）で覆って処理回路部１３と光位置検出器１８を一体にパッケージングする。 Hybrid mounted on the 6, packaged together processing circuit unit 13 and the light position detector 18 covering the surface with a transparent mold resin (not shown).

【００６１】このような実施形態によれば、光位置検出器１８と処理回路部１３を一体に構成されているので、 [0061] According to this embodiment, since the light position detector 18 and the processing circuit section 13 are integrally formed,製造工程を簡略化できて測距センサを低コスト化することができる。 Cost can be reduced and the distance measuring sensor can simplify the manufacturing process.また、測距センサのコンパクト化を図ることができる。 Further, it is possible to reduce the size of the distance measuring sensor.

【００６２】（第１３の実施形態）図１９に示すものは本発明のさらに別な実施形態による測距センサの一部を搭載したパッケージ素子５７である。 [0062] as shown in FIG. 19 (thirteenth embodiment) are packaged device 57 equipped with a part of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.この実施形態においては、処理回路部１３と光位置検出器１８を半導体基板５８上にモノリシックに構成したＩＣチップ５９を実装基板５６上に実装し、その表面を透明なモールド用樹脂で覆って処理回路部１３と光位置検出器１８を一体にパッケージングしたものである。 In this embodiment, mounted on the processing circuit unit 13 and the light position detector 18 IC chip 59 to the mounting board 56 configured to monolithically on the semiconductor substrate 58, covering the surface with a transparent mold resin treatment the circuit portion 13 and the light position detector 18 is obtained by packaging together.

【００６３】このような実施形態によれば、光位置検出器１８と処理回路部１３を同一工程で製造することができて測距センサを低コスト化することができる。 [0063] According to this embodiment, it is possible to lower the cost of the distance measuring sensor light position detector 18 and the processing circuit unit 13 can be manufactured in the same step.また、 Also,測距センサのコンパクト化を図ることができる。 It can be made compact in distance measuring sensor.

【００６４】（第１４の実施形態）図２０は本発明のさらに別な実施形態による測距センサの一部を搭載したパッケージ素子６０を示す斜視図である。 [0064] Figure 20 (Fourteenth Embodiment) is a perspective view showing a package element 60 equipped with a part of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.この実施形態においては、処理回路部１３を形成したＩＣチップ５４と光位置検出器１８と発光素子１６を実装基板５６上にハイブリッド実装し、その表面を透明なモールド用樹脂で覆って処理回路部１３と発光素子１６と光位置検出器１ In this embodiment, the IC chip 54 and the light position detector 18 and the light emitting element 16 forming the processing circuit 13 to the hybrid mounted on the mounting substrate 56, the processing circuit section covering the surface with a transparent mold resin 13 and the light emitting element 16 and the light position detector 1８を一体にパッケージングしたものである。 8 is obtained by packaging together.

【００６５】このような実施形態によれば、測距センサをよりコンパクト化することができる。 [0065] According to this embodiment, it can be more compact measuring sensor.

【００６６】（第１５の実施形態）図２１は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ６１を示す斜視図である。 [0066] (Fifteenth Embodiment) FIG. 21 is a perspective view showing a distance measuring sensor 61 according to still another embodiment of the present invention.この実施形態は第１の実施形態（図２）に対応するものであって、実装基板５６上に処理回路部１３を構成するＩＣチップ５４と発光素子１６と光位置検出器１ This embodiment has been made to correspond to the first embodiment (FIG. 2), an IC chip 54 constituting the processing circuit 13 on the mounting substrate 56 light-emitting element 16 and the light position detector 1８を配置し、発光素子１６を覆う透明なモールド用樹脂６２の一部に投光レンズ１７を形成し、光位置検出器１ 8 arranged to form a light projection lens 17 to a part of the transparent mold resin 62 that covers the light emitting element 16, the light position detector 1８を覆う透明なモールド用樹脂６２の一部に受光レンズ１９を成形している。 And molding the light receiving lens 19 8 in a part of the transparent mold resin 62 that covers the.

【００６７】このような実施形態によれば、測距センサ６１の全体を１素子化することができ、測距センサ６１ [0067] According to this embodiment, it is possible to first element of the whole of the distance measuring sensor 61, distance sensor 61を非常にコンパクトにできると共に測距センサ６１の取り扱いが容易になる。 Handling of the distance measuring sensor 61 is facilitated with extremely be compact.

【００６８】（第１６の実施形態）図２２は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ６３を示す斜視図である。 [0068] (16th Embodiment) FIG. 22 is a perspective view showing a distance measuring sensor 63 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ６３にあっては、実装基板５６上に処理回路部１３を構成するＩＣチップ５４と光位置検出器１８と発光素子１６を一列に配列し、それを直交する方向へ一定ピッチ毎に配置している。 In the distance measuring sensor 63, the IC chip 54 and the light position detector 18 and the light emitting element 16 constituting the processing circuit 13 on the mounting board 56 are arranged in a line, a constant pitch for each the direction perpendicular to it They are arranged in.従って、この測距センサ６３によれば、測定対象物２４の上のライン状に並んだ複数の測定点を計測することができる。 Therefore, according to the distance measuring sensor 63, it is possible to measure a plurality of measurement points arranged in a line on the measurement object 24.

【００６９】（第１７の実施形態）図２３は本発明のさらに別な実施形態による測距センサ６４を示す斜視図である。 [0069] Figure 23 (17th Embodiment) is a perspective view showing a distance measuring sensor 64 according to still another embodiment of the present invention.この測距センサ６４にあっては、実装基板５６上に処理回路部１３を構成するＩＣチップ５４と１つの発光素子１６と複数の光位置検出器１８ａ，１８ｂ，…を一列に配置している。 In the distance measuring sensor 64 is arranged IC chip 54 constituting the processing circuit 13 on the mounting board 56 and one light emitting element 16 and a plurality of optical position detectors 18a, 18b, ... in a line .

【００７０】この測距センサ６４によれば、発光素子１ [0070] According to the distance measuring sensor 64, the light emitting element 1６から出射された光ビームｒは、測定対象物２４の距離が異なるエリア６５ａ，６５ｂ，…に属する場合には異なる光位置検出器１８ａ，１８ｂ，…で受光されるようになっており、１つの光位置検出器の場合に比較して測距センサにより計測可能な距離を長くすることができ、 The light beam r emitted from 6 different distances area 65a of the measuring object 24, 65b, different light position detector 18a is if it belongs to ..., 18b, ... are adapted to be received in, 1 One of as compared with the case of the optical position detector can be made longer measurable distance by the distance measuring sensor,検出範囲を長距離（ワイドレンジ）化することができる。 Long range detection range can be (wide range) of.

【００７１】（第１８の実施形態）図２４は測距センサの具体的形態を示す図である。 [0071] Figure 24 (the eighteenth embodiment) is a diagram showing a specific embodiment of the distance measuring sensor.この測距センサ６６にあっては、下面開口したケース６７の上面にスリット２２ In the distance measuring sensor 66, a slit 22 on the upper surface of the case 67 and the lower surface openingとピンホール４６を開口してあり、スリット２２と対向させるようにしてケース６７内に投光レンズ１７を一体に形成された発光素子１６（樹脂モールド品）を納め、 And a pinhole 46 Yes opened, pay-emitting element 16 formed integrally (resin molded article) the projection lens 17 into the case 67 so as to face the slit 22,ピンホール４６と対向させるようにしてケース６７内に光位置検出器１８（樹脂モールド品）を納めている。 So as to face the pin hole 46 is housed an optical position detector 18 (resin molding product) into the case 67.発光素子１６のリード端子６８はケース６７側面から突出し、光位置検出器１８のリード端子６９はケース６７の下面から突出している。 Protrude the lead terminals 68 of the light emitting element 16 from the case 67 side, the lead terminals 69 of the light position detector 18 is protruded from the lower surface of the case 67.

【００７２】図２５はこの測距センサ６６を回路基板７ [0072] Figure 25 is the circuit board 7 The distance measuring sensor 66０に実装した状態を示す斜視図である。 0 is a perspective view showing a mounting state to.測距センサ６６ The distance measuring sensor 66のリード端子６８，６９を回路基板７０の電極部分に接続することによって回路基板７０上に測距センサ６６を実装している。 It implements the distance-measuring sensor 66 on the circuit board 70 by connecting the lead terminals 68 and 69 to the electrode portion of the circuit board 70.この測距センサ６６を搭載した回路基板７０は、コネクタ７１によって機器と接続され、取付孔７２によって機器に固定される。 Circuit board 70 mounted with the distance measuring sensor 66 is connected to the device by a connector 71 is secured to the apparatus by the mounting holes 72.

【００７３】（第１９の実施形態）図２６は本発明のさらに別な実施形態による測距ユニット７３を示す斜視図である。 [0073] Figure 26 (19th Embodiment) is a perspective view showing a distance measuring unit 73 according to still another embodiment of the present invention.この測距ユニット７３は、本発明の測距センサ７４をセンサ取付基板７５上に一列（あるいは、複数列）に配列したものである。 The distance measuring unit 73, a row in a distance measuring sensor 74 sensor mounting substrate 75 on the present invention (or a plurality of rows) is obtained by arranged.測距ユニット７３上の各測距センサ７４は測定対象物２４上の各１点を検出できるので、この測距ユニット７３によれば、測定対象物２４ Each distance measuring sensor 74 on the ranging unit 73 can detect each point on the measurement object 24, according to the distance measuring unit 73, the measurement object 24上にライン状もしくは面状に並んだ複数の測定点を計測することができる。 It can be measured a plurality of measurement points arranged in a line or surface upward.

【００７４】（第２０の実施形態）図２７は本発明による紙厚検知装置８１を示す概略斜視図である。 [0074] Figure 27 (Embodiment of the 20) is a schematic perspective view of a paper thickness detecting apparatus 81 according to the present invention.厚みを検知しようとする紙８２は、ローラ８３に巻き付けるようにしてローラ８３に沿って搬送されるようになっており、ローラ８３の外周面（周胴面）に対向させて本発明による測距センサ８４が配置されている。 Paper 82 to be detected thickness is adapted to be conveyed along the roller 83 so as to wind the roller 83, to face the outer peripheral surface of the roller 83 (peripheral cylinders surface) ranging in accordance with the invention sensor 84 is disposed.

【００７５】測距センサ８４は、紙８２が存在しない場合には、ローラ８３表面までの距離を計測しており、紙８２が送られてくると紙８２の表面までの距離を計測するので、その計測値の差から紙８２の厚みを検知することができる。 [0075] distance measuring sensor 84, when the paper 82 is not present, and measures the distance to the roller 83 surface, since the paper 82 is sent to measure the distance to the surface of the paper 82, it is possible to detect the thickness of the paper 82 from the difference between the measured value.

【００７６】また、このような構成により、順次搬送されてくる紙の枚数を計数することもできる。 [0076] Further, according to such a structure, it is also possible to count the number of incoming are sequentially conveyed paper.

【００７７】（第２１の実施形態）図２８は上記紙厚検知装置８１を備えた電子複写装置８５を示す概略断面図である。 [0077] Figure 28 (twenty-first embodiment) is a schematic sectional view showing an electronic copying apparatus 85 having the above-mentioned sheet thickness detector device 81.この電子複写装置８５は、給紙トレイ８６にストックされている紙８２を呼出コロ８７で送り出して給紙コロ８８と逆転コロ８９の間を通過させ、感光体ドラム９０でトナーを紙８２の表面へ転写し、さらに紙８２ The electronic copying apparatus 85 includes a sheet feeding paper 82 which is stocked in the tray 86 to send out a call roller 87 is passed between the feed roller 88 and reversing roller 89, the surface of the paper 82 of the toner at the photosensitive drum 90 transferred to, further paper 82をファン９１の上方を通過させて加圧ローラ９２及び定着ローラ９３間でトナーを紙８２に定着させた後、排紙ローラ９４で紙８２をコピー受け９５へ送り出すようになっている。 The After fixing the toner to the paper 82 between the pressure roller 92 and the fixing roller 93 is passed over the fan 91, so that feeding the paper 82 to the copy receiving 95 discharge roller 94.このような構造のうち、例えば逆転コロ８ Among such structures, for example, reversing roller 8９と対向する位置や定着ローラ９３と対向する位置に紙厚検知装置８１を設けることにより、紙８２の厚みを検知し、厚みの大き過ぎる紙や薄すぎる紙は受け付けないようにすることができる。 By providing the paper thickness detecting device 81 to 9 and a position facing and the fixing roller 93 and a position opposed to detect the thickness of the paper 82, a paper sheet or too thin too large thickness may be not accepted .なお、破線８２ａは紙８２の送られる経路を示す。 The broken line 82a indicates the route to be sent of the paper 82.

【００７８】（第２２の実施形態）図２９はプリンタ給紙トレイ９６内に構成された紙残量検知装置９７を示す断面図である。 [0078] Figure 29 (twenty-second embodiment) is a sectional view showing a Kamizan amount detecting device 97 that is configured on the printer input tray 96 within.プリンタ給紙トレイ９６は、トレイ９８ Printer paper feed tray 96, the tray 98内の底面に紙支持板９９の一端を固定し、紙支持板９９ One end of the paper supporting plate 99 is fixed to the bottom surface of the inner, a paper support plate 99のバネ性によって紙支持板９９の他端を上方へ浮き上がらせるようにしている。 And so as to float the other end of the paper supporting plate 99 upward by the spring property.また、紙支持板９９の固定側端部には紙支持板９９の上に重ねられた紙の端部を位置決めして揃えるためのストッパー１００が設けられており、紙支持板９９のフリー側の端部に対向させるようにして紙押さえ１０１が固定されている。 Further, the fixed-side end portion of the paper supporting plate 99 the stopper 100 is provided for aligning and positioning the end of the paper stacked on the paper supporting plate 99, the free side of the paper supporting plate 99 sheet pressing 101 is fixed so as to be opposed to the end portion.紙残量検知装置９７を構成する測距センサ１０２は紙支持板９９のフリー側の下方においてトレイ９８の底面に固定されており、紙支持板９９の下面までの距離を検知している。 Distance measuring sensor 102 constituting the Kamizanryou sensing device 97 is fixed to the bottom surface of the tray 98 in the free end of the lower paper support plate 99, which detects the distance to the lower surface of the paper supporting plate 99.

【００７９】しかして、もっとも上層の紙８２は紙押さえ１０１によって位置決めされているので、プリンタ給紙トレイ９６から紙８２が送り出されてゆくにつれて紙支持板９９は次第に上方へ上がってゆく。 [0079] Thus, since the most upper layer of paper 82 is positioned by the paper presser 101, a paper support plate 99 as the paper 82 from the printer input tray 96 Yuku sent out in Yuku gradually raised upward.従って、測距センサ１０２によって紙支持板９９の底面までの距離を検出することにより、送り出された紙の量を検出することができ、あるいは紙の残量の多い少ない、あるいは紙の残枚数等を検出することができる。 Therefore, by detecting the distance to the bottom surface of the paper supporting plate 99 by the distance measuring sensor 102, it is possible to detect the amount of paper fed, or often less remaining amount of the paper, or the remaining number of paper or the like it is possible to detect the.

【００８０】なお、このような紙残量検知装置は、プリンタやファクシミリ等にも用いることができる。 [0080] Incidentally, such Kamizan amount detecting device can be used in printers and facsimile.

【００８１】（第２３の実施形態）図３０は本発明の測距ユニットを用いた自動検査装置１０３を示す斜視図である。 [0081] Figure 30 (twenty-third embodiment) is a perspective view showing the automatic inspection device 103 using the ranging unit of the present invention.この自動検査装置１０３は、例えばＱＦＰのような表面実装部品１０４のリード端子１０５の欠損や曲がり等を検査するものである。 The automatic test equipment 103 is to inspect the example defect or bending or the like of the lead terminals 105 of the surface mounted component 104, such as a QFP.この自動検査装置１０３ The automatic test equipment 103は、図１６の測距センサ６３のように、実装基板５６上に複数の発光素子１６や光位置検出器１８等を配列したものであって、これらの間隔は測定対象であるリード端子１０５の間隔と等しくなっている。 , Like the distance measuring sensor 63 in FIG. 16, be one obtained by arranging a plurality of light emitting elements 16 and light position detector 18 and the like on the mounting board 56, the lead terminals 105 These intervals are measured It is equal to the interval.

【００８２】しかして、検査工程へ送り込まれた表面実装部品１０４は所定位置で位置決めされ、自動検査装置１０３によってリード端子１０５の有無が検査される。 [0082] Thus, the surface mounted component 104 is fed to the inspection step is positioned at a predetermined position, the presence of the lead terminal 105 is inspected by the automated inspection apparatus 103.この時、リード端子１０５が欠損していたり、曲がったりしている場合には、所定距離にリード端子１０５が検出されないので、不良品と判断される。 At this time, when the lead terminal 105 is or are missing, and bend, since the lead terminals 105 to a predetermined distance is not detected, it is determined to be defective.

【００８３】なお、この自動検査装置は、任意の用途に使用することができるものであって、例えばスクリーン印刷されたハンダ層の厚みを検査する用途などにも用いることができる。 [0083] Incidentally, the automatic inspection apparatus comprises as it can be used in any application, or the like can also be used in applications for inspecting the thickness of the example screen printed solder layer.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図１】従来例の測距センサの構成を示す図である。 1 is a diagram showing the configuration of a distance measuring sensor of a conventional example.

【図２】本発明の一実施形態による測距センサの光学系の構成を示す図である。 Is a diagram showing a structure of an optical system of the distance measuring sensor according to an embodiment of the present invention; FIG.

【図３】同上の測距センサにおける光位置検出器の構造を示す平面図である。 3 is a plan view showing a structure of a light position detector in the distance measuring sensor; FIG.

【図４】同上の測距センサの構成を示すブロック図である。 4 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring sensor; FIG.

【図５】本発明にかかる測距センサの作用説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of the operation of such a distance measuring sensor in the present invention.

【図６】本発明の別な実施形態による測距センサの構成を示すブロック図である。 6 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring sensor according to another embodiment of the present invention.

【図７】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの光学系を示す図である。 7 is a diagram showing an optical system of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図８】同上の測距センサに用いられている孔あき板を示す平面図である。 8 is a plan view showing a perforated plate used in the distance measuring sensor of the same.

【図９】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの光学系を示す図である。 9 is a diagram showing an optical system of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１０】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの光学系を示す図である。 Is a diagram showing an optical system of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the invention; FIG.

【図１１】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの光学系を示す図である。 11 is a diagram showing an optical system of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１２】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの光学系を示す図である。 12 is a diagram showing an optical system of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１３】本発明のさらに別な実施形態による測距センサにおける光位置検出器の構成を示す平面図である。 13 is a plan view showing the configuration of an optical position detector in addition the distance measuring sensor according to another embodiment of the present invention.

【図１４】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの光学系を示す図である。 14 is a diagram showing an optical system of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１５】（ａ）（ｂ）は同上の測距センサにおいて遮光領域を形成するために用いられるマスク部材を示す平面図である。 [15] (a) (b) is a plan view showing a mask member used to form the light blocking regions in the distance measuring sensor; FIG.

【図１６】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの構成を示すブロック図である。 16 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１７】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの構成を示すブロック図である。 17 is a block diagram showing the configuration of a distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１８】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの一部を構成するパッケージング素子を示す斜視図である。 18 is a perspective view showing a packaging element constituting a part of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図１９】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの一部を構成するパッケージング素子を示す斜視図である。 19 is a perspective view of a packaging element constituting a part of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図２０】本発明のさらに別な実施形態による測距センサの一部を構成するパッケージング素子を示す斜視図である。 20 is a perspective view showing a packaging element constituting a part of the distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図２１】本発明のさらに別な実施形態による測距センサを示す斜視図である。 21 is a perspective view showing a distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図２２】本発明のさらに別な実施形態による測距センサを示す斜視図である。 22 is a perspective view showing a distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図２３】本発明のさらに別な実施形態による測距センサを示す斜視図である。 23 is a perspective view showing a distance measuring sensor according to still another embodiment of the present invention.

【図２４】本発明のさらに別な実施形態による測距センサを示す斜視図である。 Is a perspective view showing a distance measuring sensor according to still another embodiment of Figure 24 the present invention.

【図２５】同上の測距センサを回路基板上に実装した状態を示す斜視図である。 25 is a perspective view showing a state where the distance measuring sensor mounted on the circuit board of the same.

【図２６】本発明のさらに別な実施形態による測距ユニットを示す斜視図である。 26 is a perspective view showing a distance measuring unit according to still another embodiment of the present invention.

【図２７】本発明による紙厚検知装置を示す斜視図である。 27 is a perspective view showing a paper thickness detecting apparatus according to the present invention.

【図２８】同上の紙厚検知装置を備えた電子複写装置の概略断面図である。 Figure 28 is a schematic sectional view of an electronic copying apparatus having a sheet thickness detection device;.

【図２９】本発明による紙残量検知装置を備えたプリンタ給紙トレイの断面図である。 29 is a cross-sectional view of the printer input tray having a Kamizan amount detection apparatus according to the present invention.

【図３０】本発明による自動検査装置を示す斜視図である。 Is a perspective view showing the automatic inspection apparatus according to Figure 30 the present invention.

Claims (12)

Translated from Japanese

【特許請求の範囲】 [The claims]

【請求項１】 投光部から出射された投射光を測定対象物に投射し、測定対象物により反射された反射光を受光部で受光することにより、測定対象物の距離を計測する測距センサにおいて、 前記受光部を構成する光位置検出器を、その電気信号取出し方向が測定対象物の距離変化に対応して受光面上で反射光が移動する方向に対して非平行となるように配置し、 反射光によって光位置検出器の受光面上に形成される光スポットの移動に伴って電気信号の取出し方向に光重心移動を与えるように、前記受光面上に遮光領域を形成したことを特徴とする測距センサ。 1. A projecting projection light emitted from the light projecting unit to the measurement object, by receiving the reflected light reflected by the light receiving portion by the measurement object, the distance measurement for measuring the distance of the measurement object in the sensor, the light position detector constituting the light receiving portion, so that the electric signal take-out direction is reflected light on the light receiving surface corresponds to the distance change of the measurement object is not parallel to the direction of movement arrangement, and to provide light weight shift in the take-out direction of the electric signal in accordance with the movement of the light spot formed on the light receiving surface of the light position detector by the reflected light that was forming a light-shielding region on the light receiving surface distance measuring sensor according to claim.

【請求項２】 前記遮光領域は、光位置検出器を構成する受光チップの製作工程において形成されたマスクであることを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 Wherein said light shielding region is characterized by a mask formed in the fabrication process of the light receiving chip constituting the optical position detector, the distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項３】 測定対象物により反射された反射光を、 The 3. A light reflected by the measurement object,ピンホールもしくはスリットを通過させた後、遮光領域を有する光位置検出器の受光面に入射させるようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 After passing through the pinhole or slit, is characterized in that so as to be incident on the light receiving surface of the light position detector having a light-shielding region, distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項４】 前記投光部は、発光素子とスリットによって構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 Wherein said light projecting unit is characterized by being composed by the light emitting element and the slit, the distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項５】 前記投光部は、発光素子と投光レンズとスリットによって構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 Wherein said light projecting unit is characterized by being composed by the light emitting element and the light projecting lens and the slit, the distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項６】 前記投光部はシリンドリカルレンズを備え、 当該シリンドリカルレンズは、その軸線方向を、測定対象物の距離変化に伴って光位置検出器の受光面上で光スポットが移動する方向にほぼ直交する方向に向けて配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 Wherein said light projecting unit comprises a cylindrical lens, the cylindrical lens, the axis line direction with the distance variation of the measurement object in a direction in which the light spot moves on the light receiving surface of the light position detector characterized in that it is arranged in a direction substantially perpendicular, distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項７】 少なくとも前記投光部の発光素子と前記受光部の光位置検出器とを一体にパッケージングした測距センサであって、 １つの発光素子に対して、複数の光位置検出器が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 7. A distance measuring sensors packaged together with at least light position detector of the light receiving portion and the light emitting element of the light projecting unit, with respect to one light emitting element, a plurality of light position detector wherein the is provided, the distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項８】 少なくとも前記投光部の発光素子と前記受光部の光位置検出器とを一体にパッケージングした測距センサであって、 複数の発光素子と複数の光位置検出器とが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の測距センサ。 8. A distance measuring sensors packaged together with at least light position detector of the light receiving portion and the light emitting element of the light projecting unit, provided with a plurality of light emitting elements and a plurality of optical position detectors is characterized in that is, the distance measuring sensor according to claim 1.

【請求項９】 請求項１〜８に記載の測距センサをアレイ状に配列させたことを特徴とする測距ユニット。 9. ranging unit, characterized in that the distance measuring sensor according to claim 1 to 8 were arranged in an array.

【請求項１０】 請求項１〜８に記載の測距センサ又は請求項９に記載の測距ユニットを備え、 前記測距センサ又は測距ユニットによって紙やシート等の紙葉類の厚さ又は枚数を検出することを特徴とする紙葉類搬送装置。 10. comprising a ranging unit according to the distance measuring sensor or claim 9 according to claim 8, the thickness of the sheet of paper or sheets by the distance measuring sensor or distance measuring unit or paper sheet conveying apparatus characterized by detecting the number.

【請求項１１】 請求項１〜８に記載の測距センサ又は請求項９に記載の測距ユニットを備え、 前記測距センサによって検査対象物を検出することにより、当該検査対象物の欠陥や寸法等の検査項目を検出することを特徴とする自動検査装置。 11. comprising a ranging unit according to the distance measuring sensor or claim 9 according to claim 8, by detecting the test object by the distance measuring sensor, Ya defect of the tested object automatic inspection apparatus characterized by detecting a test item such as dimensions.

【請求項１２】 請求項１〜８に記載の測距センサ又は請求項９に記載の測距ユニットを備え、 測距センサによって紙やシート等の紙葉類の残量を検出することを特徴とする印刷装置。 12. characterized in that it comprises a distance measuring unit according to the distance measuring sensor or claim 9 according to claim 8, for detecting the remaining amount of sheets of paper or sheets by the distance measuring sensor to the printing device.